民用建筑電氣節能與環保技術的分析

許穩 曹緒東 徐昊

摘 要：生產和建筑發展造成的污染和資源的浪費，使得人們發展更加注重節能和環保。在民用建筑的發展中，要想提高民用建筑的節能水平，就必須要將節能電氣技術應用到民用建筑的設計之中。只有把節能的技術應用到民用建筑的設計中去，把節能技術和環保技術結合到民用建筑的設計之中，才能讓工程和生態環境協調發展。

關鍵詞：民用建筑；電氣節能技術；環保技術

中圖分類號：TU85? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）06-0099-03

0 引言

隨著科技發展和社會進步，各行各業都在發生著翻天覆地的變化，建筑行業的發展與以往也存在很大的不同，建筑的規模也在與日俱增。但是，高耗能、高污染的問題一直困擾著建筑業，節能技術的應用是值得重視的重要問題。隨著可持續發展的要求，民用建筑的電力系統必須采用綠色節能技術，以適應目前民用建筑的發展需求，實現與自然的和諧共存。

1 民用建筑電氣綠色節能設計的必要性

電力和其他能源的節約是非常重要的，電力是國家的經濟和發展的重要基礎。為了促進社會和經濟的發展，政府要加強對建筑行業的控制，這不僅可以減輕能源消耗，還可以緩解國家的資源短缺現狀。

綠色節能技術是建筑行業發展的必然趨勢，將綠色節能技術引入到民用建筑的設計中，需要與有關的業主、主管、開發商等進行磋商。才能將其應用于民用建筑的電氣設計之中，既可以保證其設計的科學性，又可以減少能耗，提高建筑的經濟價值，達到節能減排的目的。圖1為民用建筑電氣節能技術示意圖。

2 國內外民用建筑節能環保技術的研究現狀

發達國家在民用建筑能耗統計以及建筑節能與環境技術方面都取得了一定的成績。例如，能源資訊公司EIA自1979年起，每年都會進行一次調查，目的是向廣大建筑使用者提供有關建筑物能耗與開支的詳細資料，并提供有關建筑物的能量特征信息。

在越南、印度、菲律賓之類的發展中國家，民用建筑能耗主要集中在加熱食物和水上。對民用建筑的能耗特征進行分析后發現，居民的能耗是季節性的，所以采取適當的節能措施，可以達到事半功倍的目的。

英國建立了符合各國國情的節能建筑評估體系，如BREEAM評估體系、LEED評估體系等，使得工作人員能夠通過合理的評估指標，更好地監測和管理民用建筑的能耗、環境負荷、室內空氣質量、可維護性、經濟性、運行管理等，從而降低建筑能耗。但是，目前世界各國建立的節能評價制度尚不完善，對電力節能問題的探討仍然十分迫切[1]。

我國的建筑節能工作與國外先進國家相比，起步比較晚，在相關法律制度建設方面還比較滯后。1986年，國家出臺了JGJ26-1986 《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）》。在民用建筑電力領域，2006年國家頒布了《“十一五”十大重點節能工程實施意見》，這一規劃的主要目的是發展大容量的工業電動機，同時也表明了電力節能在現代建筑設計中的重要性。我國目前雖已建立起一套民用建筑節能、環境保護的法律制度，但其實施時間尚短，難以解決目前民用建筑能源使用中普遍存在的問題。

從目前的情況來看，我國的建筑能耗在某種程度上有了下降的趨勢，但是在這種情況下，建筑物的能源消耗仍然在不斷增長，這表明了現行的建筑節能標準執行力度不夠，監管力度不夠。同時，對建筑節能和環境保護的宣傳力度不夠、引導力度不夠。因此，在我國的民用建筑設計中，如何通過政策引導和實施更加有效的環境和能源管理，仍然是一個亟待解決的問題。

3 民用建筑電氣設計中綠色節能技術的應用原則

3.1 適用性

在民用建筑的電氣設計中，不管是什么技術、什么方法，都要遵循適用的基本原理。適用性原則是指在建筑物的電氣設計中，其設計內容及有關設施的運用應符合人民的實際需求，并在保證其功能的前提下，使其功能得到最大程度的提高。此外，適用性原理也規定了在建筑電氣設計時，設計者在進行電器選擇時要保證其有效性，例如合理的燈具亮度以及色溫等。

3.2 經濟性

經濟性是民用建筑設計的一項重要內容，是指在最小的投入下，以最小的投入實現最優的設計。在民用建筑的電氣設計中，必須要考慮到節能的要求，不能選用昂貴的技術，而要根據民用建筑的實際需求，選用最符合其要求的節能環保技術。同時還要考慮到其對環境的要求，并選用具有節能、環保等特點的設備、材料，并對其進行反復的計算和計劃，盡量降低工程造價。

3.3 節能性

節能性是綠色和環境保護技術的基礎，它意味著在民用建筑的電氣設備中，要確保節能技術的使用，并使其更好地運用于民用建筑物的電力系統當中。此外，在實施環保能源技術時，也不能一味地提升其節能效果，還要兼顧實用性與經濟性[2]。

4 綠色節能電氣技術在民用建筑中的應用

4.1 線路電能

民用建筑電氣系統中的電線結構十分復雜，為了改善電力線的特性，可以選用電阻較低的電線、鋁線和銅線，從而降低電力的能耗。在電力線路建設中，要對電力線路的間距進行合理地控制，以達到減少工程造價損失的目的。在電力系統中，要按照節能環保的需要，增加電力系統的容量，減少電力系統的能耗，降低輸電線路的能耗。

4.2 變壓器

變壓器是民用建筑電器中的一種重要設備，它是建筑物的一部分。變壓器的節能技術的應用，必須依據電力的容量和負載的特性來確定，變壓器的功率等級、變壓器的數量和容量，要根據天氣情況而變化。降低變壓器能耗的措施必須達到國家標準，并按實際負載來確定最優負載。而變壓器的使用也會對環境產生一定的污染，因此在選用變壓器時，不僅要選用能耗較低的變壓器，而且要選用低噪聲的變壓器。

4.3 電動機設備

在民用建筑的電力系統中，電動機是一種重要的系統設備，其工作效率與民用建筑的能耗密切相關，直接影響民用建筑的發電效果。因此，要想有效地減少電力的消耗，必須采取綠色節能技術。在電機中，可以針對電機的特性而設計一種特殊的節能改造，節約電機的能量。

首先，可以提高電機的工作效率，讓電機的低效率變成高效率的工作。其次，為了減少電機的能量消耗，必須通過減少電機的負載和空載來達到。最后，為保證電機的環保、節能，必須對電機的轉速進行調整，即要求電機的運行特性根據負荷的不同而調整轉速[3]。

4.4 空調系統

在民用建筑中，空調器是耗能最大的電器，同時也是提高人民生活水平的一個重要環節。空調系統的核心部分是冷熱源，也就是空調的溫度調控，是耗電量最大的系統。在空調器的運行過程中，空調器在運行時也會利用電力。這不僅增加了電力消耗，而且增加了空調系統的失靈概率，要解決這個問題，必須采用綠色節能技術。

空調系統應用綠色節能技術方法包括：注重屋頂和墻面的綠化，并在室內通過植物的養護來減少室內的氣溫。可以通過減少陽光對室內的輻射，減少對空調的依賴，減少室內的溫度。為了減少空調本身的能耗，采用先進的現代技術，使空調系統實現智能化控制。智能空調系統能夠實現對空調器的遙控，通過對空調器的工作和供電狀況進行調節，從而降低空調機的能耗。

4.5 照明系統

照明問題不僅會對住戶的日常生活產生一定的影響，而且對電力系統的能源消耗也有很大的影響。我國的民用建筑以電力為主，照明在建筑電力系統中占了很大的比重。目前國內許多民用建筑的照明系統設計都不夠完美，再加上照明設備的選用不夠科學，導致了照明的能耗偏高。

在節能環保技術方面，可以優化和改善建筑物的照明模式。在燈光設計方面，設計師要考慮到建筑物的地理位置和周邊環境，合理選取燈具的亮度標準，并確定燈具的亮度和亮度。在選擇方面，既要滿足住戶的日常生活需求，又要使其亮度和光照模式與人的視覺效果相一致，不至于讓人覺得眩目、疲勞。

目前，國內許多民用建筑的形態、功能越來越多元化，照明中的藝術光效應也越來越多，這就要求設計者在進行基本照明的同時，還要進行更多的藝術化的燈光設計。這樣就會耗費大量的電力。因此設計師們要選擇低調、溫馨的燈光效果，并盡可能地選用節能型的燈具。

在建筑電氣照明設計中，為了真正地提升其綠色環保性，必須在燈光的選用和設計上進行優化。具體如：針對建筑物周邊環境選用適當的光源，以提高室內燈光的使用效率。合理設置燈具的位置和高度，以達到最佳的照明效果。室內采用自動控制和人工操作的燈具，既可以保證日常使用，又可以節約能源。

4.6 配電系統

配電系統是民用建筑的主要組成部件，其運行狀況將直接影響民用建筑的電力系統功能。因此，要在民用建筑的電氣設計中強化綠色節能技術，就需要對配電系統進行優化。傳統民用建筑在設計上存在著一些缺陷，其設計思想和技術都很落后，因而在使用中往往會造成一些浪費。要根據用戶的實際需要，對制冷系統進行改造，并為用戶選擇合適的制冷設備，以保證其正常的制冷需要。需對電力系統的布線、布線等進行優化，選用節能、環保的材料，并根據實際的工作需求確定了線段的截面。通過優化設計，可以有效地減少民用建筑的能源消耗，減少工程造價，達到經濟效益、社會效益和生態效益相統一的目的。

5 民用建筑電氣設計中節能環保技術應用的措施

5.1 加強制度建設

當前，由于綠色、環保理念已經深入人心，在我國經濟發展的轉軌過程中，各個領域都對節能環保技術提出了更高的要求。因此，綠色能源技術的推廣和開發，不僅限于民用建筑。相關部門要適時地制定和完善相關的制度和法律。通過制定相關的制度來推動民用建筑的電力設計，主要是為了使電力系統的設計人員和相關的企業和公司起到一定的約束和規范作用，從而使民用建筑的電力系統符合綠色發展的要求。這一制度反映出國家對節能環保的重視，并對相關產業實施有效的制約和規范。

5.2 積極引入新技術

在推廣節能環保技術的同時，政府相關部門也應該重視新技術的引入，并與相關企業共同努力，促進綠色能源技術的開發和應用。在民用建筑的電氣設計中，要積極地引入太陽能、風能等新技術。目前，民用建筑中采用了大量的太陽能技術，今后還需進一步太陽能技術研究，為節能減排做出更大的貢獻[4]。

5.3 選擇合適的供電器以及變壓設備

電力供應系統在民用建筑的電氣設計中起著舉足輕重的作用，它直接關系到整個民用建筑的電力運行狀況。所以，電力系統、變壓器等設備是否采用了綠色節能技術，將直接影響整個民用建筑的綠色、節能觀念。

在民用建筑的電力設計中，設計者要考慮民用建筑的總體需求，設計適當的電力系統，選用適當的電器種類和容量，特別是供電電壓的設計和檢測。為保證電力系統正常工作，設計者還應選用適當的變壓器，以保證電力系統的正常工作。

6 結束語

隨著我國經濟的持續發展，人民的生活水平也會逐漸變得更加清晰，民用建筑的生活品質也隨之提高。近些年，我國綠色環保思想的深入發展，各個行業都對節能提出了更高的要求，包括民用建筑的電氣設計。因此，在民用建筑的電氣設計中，應盡量采用綠色節能的思想和技術，包括電動機、變壓器、空調等設備。在民用建筑投入使用后，施工單位要采用適當的施工工藝和方法，盡量減少建筑的能源消耗。有關部門也應該積極完善現有的環保技術和觀念的相關法律、法規和制度，為今后的發展和應用提供有力的制度保證。

參考文獻

[1] 李雅蓉.探析建筑電氣設計中的綠色節能技術措施運用[J].建材與裝飾，2020（1）：117-118.

[2] 任靜，張金花，王永艷，等.《居住建筑節能評價技術規范》標準編制思路和要點解讀[J].建筑技術，2017，48（12）：1236-1239.

[3] 劉麗妍.哈爾濱市綠色建筑節能設計評價研究[D].哈爾濱：東北林業大學，2016.

[4] 郭曉巖.基于神經網絡的建筑電氣節能關鍵問題研究[D].沈陽：東北大學，2015.